의료 기기 씰링 솔루션: 장치의 씰을 계획할 때 설계자와 제조업체가 알아야 할 사항, 피해야 할 사항, 고려해야 할 사항

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씰은 많은 의료 기기에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 씰은 비용은 작지만 의료 기기의 기능과 의료 시술 결과에 큰 영향을 미칩니다.

엔지니어링 씰링 솔루션은 이러한 씰을 생산하는 새로운 재료와 새로운 프로세스로 인해 새로운 의료 장치 설계를 충족하도록 발전했습니다. 씰 설계의 기본 사항, 제조 공정을 지원하는 데 사용할 수 있는 도구 및 피해야 할 함정에 대한 이해는 성공적인 씰 및 의료 기기 결과를 달성하는 데 도움이 됩니다.

새로운 씰 설계에 접근할 때 의도된 기능에 따라 씰을 분류하는 것이 중요합니다. 모든 인장은 세 가지 별개의 그룹 중 하나에 속합니다. 특정 애플리케이션은 둘 이상의 그룹을 결합할 수 있지만 항상 지배적인 그룹이 있습니다.

세 가지 기본 씰 디자인은 다음과 같습니다.

특수 씰을 통합한 투관침 디자인의 새로운 발전을 통해 단일 투관침에 여러 개의 기구를 삽입할 수 있습니다.

고정 밀봉 응용 분야는 가장 일반적이며 유체 및 약물이 의료 기기 안팎으로 빠져나가는 것을 방지하는 응용 분야를 포함합니다. 씰 디자인은 기본 O-링부터 복잡한 모양까지 다양합니다. 정적 씰은 펌프, 혈액 분리기부터 산소 농축기에 이르기까지 가장 광범위한 의료 기기에서 찾아볼 수 있습니다.

직선 운동을 하는 왕복 씰 애플리케이션에는 투관침 씰이 필요한 내시경이 포함됩니다. 이러한 투관침 밀봉은 디자인이 복잡하며 외과 의사가 의료 시술을 수행하기 위해 기구를 삽입하고 조작할 수 있게 해줍니다. 이러한 절차는 비교적 간단한 탈장 복구부터 가장 어려운 심장 절차까지 다양합니다. 이러한 최소 침습 수술은 모두 밀봉 신축성, 내구성 및 길고 힘든 수술 중에 형태를 유지하는 능력에 의존하는 밀봉이 있는 내시경을 사용합니다. 이 특별한 씰 응용 분야는 왕복 운동과 회전 운동을 모두 결합하고 주요 기능은 선형 운동입니다.

회전 씰 응용 분야에는 가장 일반적으로 O-링의 내부 치수를 통과하는 회전 샤프트로 회전 샤프트를 밀봉하는 데 사용되는 O-링이 포함됩니다. 다양한 유형의 스캐닝 시스템과 같이 모터를 사용하는 시스템에는 회전 씰이 필요하지만 회전 씰이 필요한 다른 비모터 응용 분야도 많이 있습니다. 회전 씰을 설계할 때 가장 중요한 고려 사항은 마찰열 축적이며, 신축, 압착 및 적용 온도 제한도 중요합니다.

봉인의 기능은 무엇입니까? 설계가 유체를 밀봉해야 하고 특정 유체를 통과하지 못하도록 해야 하는지 구체적으로 식별하는 것이 중요합니다.

아니면 씰이 유체나 가스를 전달하고, 에너지를 전달하고, 에너지를 흡수하고/하거나 장치 조립의 다른 구성 요소에 대한 구조적 지원을 제공합니까?

성공적인 씰 설계에 도달하려면 이러한 모든 요소와 조합을 철저히 조사하고 이해해야 합니다.

씰은 어떤 환경에서 작동합니까? 물, 화학 물질 및 용제는 씰의 수축 및 변형을 일으킬 수 있습니다. 그러므로 산소, 오존, 햇빛 및 습하고 건조한 상황의 교대 효과를 포함한 모든 환경 요인의 단기 및 장기 영향을 식별하는 것이 중요합니다. 마찬가지로 중요한 것은 일정한 압력의 영향이나 압력 주기 및 동적 응력의 변화로 인해 잠재적인 씰 변형이 발생한다는 것입니다.

씰이 제대로 작동하는 데에는 온도 제한이 있습니다. 씰 재질과 디자인에 따라 회전 샤프트 씰은 일반적으로 -30°F ~ 225°F 사이의 작동 온도 범위로 제한됩니다. 더 일반화하자면 대부분의 씰에 이상적인 작동 온도는 실온입니다.

특정 씰의 합리적인 기대 수명은 얼마입니까? 논리적인 대답을 결정하려면 파단 전의 신축성(높은 최종 신율)과 같은 요소도 결정해야 합니다. 높은 모듈러스 또는 변형에 대한 저항성은 추정할 또 다른 조건입니다.